Amino Acids and their Derivatives Biosynthesis 氨基酸及其重要衍生物的 生物合成 Amino Acids and their Derivatives Biosynthesis

氨基酸及其重要衍生物的 生物合成 31.1 概论 31.2 脂肪族氨基酸的生物合成 31.3 芳香族氨基酸 及组氨酸的生物合成 31.3 芳香族氨基酸 及组氨酸的生物合成 31.4 氨基酸生物合成的调节

31.1 概论 1） 人体能合成部分氨基酸。机体不能自己合成必须从外界摄取的氨基酸称为必需氨基酸： 不同生物合成氨基酸的能力不同。可利用二氧化碳，有机酸及单糖。 1）  人体能合成部分氨基酸。机体不能自己合成必须从外界摄取的氨基酸称为必需氨基酸： Phe、 Lys、 Ile、 Leu、 Met、 Thr、 Trp、 Val、 His 和 Arg（幼小动物需要） 。

2）  高等植物能合成全部氨基酸，可利用氨和硝酸根 3）  微生物合成氨基酸的能力区别很大，E.coli 可合成全部氨基酸 ， 乳酸菌需从外界摄取某些氨基酸

概论 研究氨基酸生酸生物合成过程多以微生物为材料，利用遗传突变技术。 EⅠ EⅡ E Ⅲ EⅣ EⅥ A B C D E F

概论 氨基酸生物合成中的主要问题： 碳骨架的来源， 氮的进入 碳骨架： 代谢的主要干线-----柠檬酸循环、 糖 酵解、磷酸戊糖途径 氮： 主要来自于谷氨酸的转氨基作用。

概论

概论

概论

概论

氮的循环

概论 生物体转化氨为有机化合物： 氨甲酰磷酸合成酶的作用 谷氨酸脱氢酶的作用 谷氨酰胺合成酶的作用 

概论 Amino acid synthesis

30.2 脂肪族氨基酸的生物合成 30.2.1 谷氨酸组氨基酸的生物合成：谷氨酸、谷氨酰 胺、脯氨酸（精氨酸、赖氨酸） 以a--酮戊二酸为前体 30.2.2 天冬氨酸组的生物合成：天冬氨酸、天冬酰 胺、甲硫氨酸、苏氨酸 （赖氨酸、异亮氨酸） 30.2.3 丙酮酸组的生物合成：丙氨酸、缬氨酸、亮 氨酸 30.2.4 丝氨酸组的生物合成：丝氨酸、甘氨酸、半 胱氨酸

31.3 芳香族氨基酸 及组氨酸的生物合成 31.3.1苯丙氨酸、酪氨酸、及色氨酸的生物合成 31.3 芳香族氨基酸 及组氨酸的生物合成 31.3.1苯丙氨酸、酪氨酸、及色氨酸的生物合成 Biosynthesis of Phe, Thy and Trp

31.4氨基酸生物合成的调节 氨基酸的生物合成是受到严格调控的机制有多种： 1） 调节酶活性 2） 通过中间代谢物的调节 1）  调节酶活性 2）  通过中间代谢物的调节 3）  通过调节酶的生成量实现调节 最有效的是终端产物抑制

31.4.终端产物 对氨基酸生物合成的抑制 简单的终端产物抑制 不同终端产物对共经合成途径的协同抑制 31.4.终端产物 对氨基酸生物合成的抑制 简单的终端产物抑制 不同终端产物对共经合成途径的协同抑制 不同分支产物对多个同工酶的特殊抑制--- -酶的多重性抑制  连续产物抑制，及连续反馈抑制、逐步反馈抑制

31.4.1 终端产物 对氨基酸生物合成的抑制

31.4.1 终端产物 对氨基酸生物合成的抑制

芳香族氨基酸 合成的产物抑制

谷氨酰胺合成的 产物反馈抑制

31.4.1 终端产物对氨基酸生物合成的抑制

31.4.2 通过酶生成量的改变 调节氨基酸的生物合成 酶生成量的控制主要是通过有关酶编码基因活性的改变。 氨基酸的合成中，有些酶能受到细胞合成量的控制，这种酶称为阻遏酶 如图，赖氨酸等合成的连续产物抑制

31.5氨基酸 转化为其他含氮化合物 血红素Heme 肌（氨）酸Creatine 31.5氨基酸 转化为其他含氮化合物 血红素Heme 肌（氨）酸Creatine 吲哚乙酸Indole-3-acetate(in plant) -氨基丁酸 aminobutyrate (GABA)(neurotransmitters) Nitric oxide (NO)  谷胱甘肽Glutathione

31.5.1 一氧化氮的形成  

31.5.1 Nitric oxide Production N O   N O Nitric oxide (NO) is made from Arg and O2 in a reaction catalyzed by nitric oxide synthase (NOS)

31.5.2 谷胱甘肽的合成 （还原型）谷胱甘肽是细胞种重要的抗氧化成分.能保护血液中的红细胞不受氧化，与过氧化氢或其他有机氧反应起到解毒作用等。 合成过程： 谷氨酸 →谷氨酰半胱氨酸 → 谷胱甘肽

Glutathione Production Glutathione, the “redox buffer”, is derived from Glu, Cys, and Gly.

Glutathione Production

Glutathione Production

31.6 D- 氨基酸的合成 微生物细胞壁以及许多肽类的抗生素多含 有D-氨基酸 D-氨基酸的来源大多是由-L—氨基酸通过 消旋酶的作用形成 L-丙氨酸 D-丙氨酸

THE END